90°细弯管内稀疏气固两相流动数值研究

为了研究细弯管内稀疏气固流动条件下颗粒的分布特性,采用离散相模型(DPM)追踪颗粒行为,利用雷诺应力模型(RSM)模拟气相的湍流流动,考虑了流体-颗粒间的双向耦合作用。通过对颗粒和气体流动行为的分析,得到了气体压力、速度及颗粒浓度等的分布,研究了细弯管内颗粒流动行为的形成机理。结果表明:细弯管内气相压力沿流动方向逐渐降低;弯管段内气相最大速度沿管外壁分布;水平段颗粒作下沉运动,弯管段颗粒浓度先分两束,后成单束贴壁流动,最终杂乱分束,在竖直段彻底弥散化,这是由于各管段不同主要作用力所导致。     

弯曲灌装管道内油制辣椒流场的模拟分析

为优化油辣椒灌装管道设计,以油辣椒固液多相流体为研究内容,以水平90°弯管模型为对象,计算适合该灌装管道模型的油制辣椒湍流临界速度,利用多相流Mixture模型分别对入口流速为5,7,9 m/s的油辣椒制品固液多相混合流体进行模拟,分析弯管内固液多相流的速度场和密度场分布情况,并与单一辣椒油流动性进行对比。结果表明:流速大于临界湍流速度时输送效果较为理想,当流速低于临界速度时,容易发生沉降现象;几何弯曲对多相流场影响较大,弯管段与出料口之间直管长度不宜过大。研究结果可为油辣椒制品灌装设备设计提供有利的理论依据。     

醇水相湿热处理对玉米淀粉颗粒性质的影响

采用醇水相湿热处理对玉米淀粉进行研究,考察了处理温度范围为70-90 ℃内淀粉颗粒偏光十字,形貌,粒径分布,结晶结构及糊性质等性质变化。随着湿热处理温度升高,发现：淀粉颗粒偏光十字消失增多,最终颗粒破碎;颗粒平均粒径由23.6 μm持续增加至50.4 μm,其中小颗粒（〈10 μm）数目减少,中等颗粒（10-30 μm）和大颗粒（30-100 μm）数目均有不同程度的增加;淀粉颗粒表面出现小孔和凹坑,最终颗粒成团,干燥粉碎之后破碎成片状;淀粉的X射线衍射在衍射角15°,18°和23°处峰强度逐渐降低,但在衍射角20°处峰强度增加。淀粉的Brabender粘度曲线显示,湿热处理后玉米淀粉糊化起始温度由80.5 ℃升高至90.6 ℃,粘度降低,表明玉米淀粉热糊稳定性和冷糊稳定性增强,糊凝沉性降低;测定分析淀粉分子量可知,淀粉颗粒内部分子链发生了断裂、降解。     

高压断路器壳体应力分析

以高压断路器壳体为研究对象,运用应变电测方法在壳体的关键部位贴应变片,进行最高测试压力为4 MPa的常温水压实验,测试关键部位应力分布情况.通过ANSYS 10.0建立相同尺寸壳体的计算模型,研究壳体在0.8 MPa工作压力下沿0°内截面、90°外截面和壳体相贯线截面的应力分布状态,并与实验结果进行比较.结果表明,用ANSYS 10.0分析壳体的应力分布可行,壳体0°截面的最大应力出现在肩部的内壁,为圆筒薄膜应力的2倍;壳体的最大应力为圆筒薄膜应力的3倍.     

凝聚槽类型对转杯内气流场影响的数值模拟

为探究G、T、U、S型凝聚槽对36 mm直径转杯内气流场的影响,在软件Fluent中对三维流场进行数值计算分析。结果表明:在相同工艺条件下,凝聚槽在1周(0°~360°)范围内,4种槽型的速度大小为G型T型U型S型,在0°与360°位置处静压大小为G型S型U型T型,其余各角度位置处静压大小为S型U型T型G型。各槽型内气流静压和速度趋势基本一致,以T型槽为例,输棉通道内的静压位于-32 886.15~18 224.56 Pa之间,转杯内的静压大部分处于-13 719.63~-7 330.80 Pa之间;输棉通道内的气流随着管道直径的减小而加速运动,在出口处达到最大值261.81 m/s。     

区域变质多相方解石大理岩中次生相颗粒对稳定颗粒粒度的效应研究

在马萨诸塞州亚当斯市 Pfizer 采石场采集的富方解石 Shelburne 大理岩样品,在颗粒粒度上呈现量级变化序列。方解石的颗粒粒度范围为94～1101μm。由于这些方解石大理岩都是同温、同压、同应变条件下生成的,因此肯定有一些其它因素导致了颗粒粒度的不同。颗粒粒度显示出受杂质密集度或次生相颗粒控制。在次生相颗粒体积分数小的地方出现大的方解石颗粒,且其粒度随次生相体积分数的增大而减小。方解石颗粒粒度(D)、次生相颗粒粒度(d)和次生相体积分数(f)之间的关系可用指数定律 D/d=1.4/f~(0.36)来表达,此结论与用金属和陶瓷做的短期(几小时或几天)实验室实验和计算机模拟所得结果一致。颗粒生长很大程度上只受极少百分点次生相颗粒的限制,在次生相体积分数约等于5%时,颗粒生长由高度限制突变为几乎不受其限制。这些结论都表明,变质岩中次生相颗粒在控制颗粒生长方面起重要作用,可有效地制约颗粒生长。实验室实验中短期的次生相颗粒行为接近于变质环境下持续了几个量级序列的颗粒生长中的次生相行为。     

液-固两相食品混合物在垂直管流中单个颗粒速度分布的实验及理论研究

本文通过实验获得了单个颗粒在垂直管流中的速度分布。在实验中用数码录像方法对颗粒的轴向速度和径向位置进行了测量。考虑到非球形颗粒和羧甲基纤维素(CMC)溶液的非牛顿性，对有关文献中颗粒阻力系数计算的关系式做了修正，理论计算结果与和实验滑移速度比较表明，在靠近管道轴线的径向位置模型的计算与实验结果很接近。本文还讨论了颗粒尺寸和流体流量对颗粒速度分布的影响。     

熔盐泵内颗粒属性对固液两相流动的影响

熔盐泵工作环境的特殊性会导致泵内含有熔盐小颗粒,这些小颗粒使泵性能下降,并降低过流部件寿命。为探究熔盐泵输送两相介质时的性能,基于Eulerian多相流模型和标准κ-ε湍流模型,采用FLUENT软件对不同的颗粒属性(粒径、体积分数、密度)产生的影响做了研究。结果表明:颗粒对泵流动产生了较为明显的影响,粒径越大的颗粒在工作面处的体积分数越高,固相离析作用也越来越明显。泵内部存在一些体积分数与进口颗粒体积分数相等的点,这些点形成的曲面的形状和位置不随颗粒的属性改变而改变。这些曲线的形状和位置可用来判断泵内流动的状态和泵结构设计的合理性。该研究发现的一种全新的两相流现象,可用于初步判断固液两相流泵的水力性能。     

粗水滤器压力损失计算

当流体经管段时,由于管道内壁的粗糙不平,会受到由于流体自身的粘滞性剪切应力及发生在管道内壁紊流而引起的阻力,这种阻力通常被称作管路摩擦损失,表达为多少米压头,因此,压头损失应用于表达流体的阻力。影响管段压力损失的因素很多,诸如流体的粘度、管段的直径、管段内表面的粗糙度、高度的变化及管段的长度等因素。当流体经过管路系统中的粗水滤器时,也会受到相应的阻力,是组成整个压头损失不可缺少的一部分,为了确保管路系统的设计的准确性,在配有粗水滤器的管路系统中,其压力损失的计算也需给予考虑。     

乳状液转相影响因素的研究

研究了脂肪熔点、脂肪含量、均质压力对乳状液转相的影响,并用显微镜观察了转相过程。结果表明在采用非离子型乳化剂SE-11和TSK2100复配稳定的乳状液体系中:转相温度(PIT)与油脂熔点有很大关系;脂肪用量在5%～30%时,含量越高,转相速度越快;采用10～30MPa压力均质时,压力越高,转相速度越慢;转相是一个粘度由渐增到突然剧增的过程;显微镜观察结果显示脂肪球的附聚是造成转相的主要原因。     

涡街流量计在计量中的运用

介绍了一种适用于测量液体、气体和蒸汽流量的仪表---涡街流量计,针对涡街流量传感器的工作原理、特点及其选型原则、安装方式、配管等方面进行说明,并对管径大小、测压点和测温点位置等影响仪表精度的因素给出了安装示意图和规范的具体数字,在参数相对应等调试方面及在使用过程中防止管道振动和信号干扰等问题提出具体的解决措施。     

REDUCTIONS OF ESCHERICHIA COLI, COLIFORMS, AEROBIC PLATE COUNTS AND CAMPYLOBACTER JEJUNI BY A SMALL-SCALE, HIGH-PRESSURE SYSTEM DEVISED TO CLEAN A MINIATURIZED POULTRY GIBLETS TRANSPORT SYSTEM

The efficacy of using direct high-pressure hot water (60C, 140F) and a quaternary ammonium compound to clean the inside of stainless steel pipe used to transport chicken giblets was evaluated. The giblets were collected from a commercial processing plant and were inoculated with Campylobacter jejuni. The cleaning system was effective in reducing the numbers of inoculated C. jejuni and naturally occurring mesotrophic bacteria (aerobic plate counts) on the inside surface of the stainless steel pipe used to transport the giblets. However, the decreases in naturally occurring Escherichia coli and coliforms were not significant. These results suggest that additional improvements are needed to better disinfect the piping system used to transport giblets to reduce the potential for cross-contamination with C. jejuni and E. coli. The devised cleaning system could be optimized to reduce the use of chemical agents, the cleaning time and the cost of cleaning pipes in poultry processing facilities.

PRACTICAL APPLICATIONS

These experiments suggest that the traditional use of hot water and quaternary ammonium compounds to clean the inside of the piping system used to transport chicken giblets may not be sufficient to reduce the contamination with Campylobacter jejuni and mesotrophic bacteria (aerobic plate count). Poultry processors should be aware of the limitations of cleaning closed piping systems and develop and test high-pressure systems to thoroughly clean the pipes used to transport giblets after processing to avoid potential sources of cross-contamination with C. jejuni and mesotrophic bacteria.     

错流过滤技术中的无机膜过滤与硅藻土过滤的探讨

错流过滤技术是利用无机或有机膜多孔结构,通过料液冲刷和膜管内外压力差达到澄清料液的目的。硅藻土过滤技术技术是利用硅藻土天然的多孔结构,通过滤层两侧产生的压差使原液被过滤。文中通过理论与实验数据分析,对比错流过滤技术与硅藻土过滤技术的原理、特点及应用效果,为调味品行业过滤设备的选用提供理论基础。     

流浆箱唇板区边界层分析及边流管设计

在流浆箱唇板区两侧由于摩擦力作用引起边界层效应,从而导致了喷浆不均匀.本文通过对唇板区边界层的理论分析求出了边界层排挤厚度,指出在唇板区两边加入边流管,引进边流是提高唇板区两边浆流速,改善喷浆均匀性的有效方法,并通过排挤厚度求得了边流管的理论流量,从而可以设计出边流管.     

Computational fluid dynamics (CFD) analysis of pipeline in the food pellets cooling system

Pellet cooling-drying machine with a pneumatic conveying system is used to transfer heat and moisture of hot and moist pellets in the food and animal feed plants. During heat transfer along the pipeline, very fine pellets and flour is sucked in to the pipe and settling phenomenon is accrued. The sediment of fine particles and pellets leads to the erosion and wear in the pipeline especially at the warm and humid condition. In the present research, the reported problem in Faradane Feed Processing Company, consisting of the erosion of facilities and settling in the pipeline of pellet cooling-drying system was analyzed. A computational fluid dynamics modeling (CFD) based on the Euler-Euler method was developed to investigate the particle distribution and settling inside the vertical and horizontal pipeline as a function of pipeline diameter, particle size, flow velocity, and inlet volume fraction of particles. The results indicated that, the particle sediment along the vertical pipeline was lower than the horizontal pipeline and particle size had the greatest influence on the distribution and position of settling. Increasing of particle size from 62 μm to 250 μm was leaded to the rise in the particle sediment up to 54%.     

溢流染色机圆喷嘴流场建模与涡流场仿真分析

针对喷嘴内部气液两相流流动特性对织物染色产生的影响,建立计算流体动力学数学模型,对喷嘴内部液相的流动特性及液相流动对气相产生的影响进行三维模拟仿真,并根据仿真结果分析喷嘴盖内气体动静态压力的变化及喷嘴内染液的速度场和压力场的分布.研究结果表明:液相的快速运动引起喷嘴盖内气相的动态脉动,喷嘴盖内压力为负值,喷孔处液相的速...     

基于CFdesign的雾化喷嘴上游流场数值模拟研究

在低压家用喷雾器的设计与改进过程中,为了进一步研究低压雾化喷嘴的喷雾特性,得到更好的雾化效果,文章以一种手扣式喷雾器为实例,运用CFdesign流体仿真软件,对雾化喷嘴上游流场进行了数值模拟。分析了流速场、压力场和流迹线的分布规律,并对影响喷嘴出口流速的导管结构参数进行研究与对比。研究结果表明,喷嘴入口的速度变化率随导管与喷嘴直径比的增大而增大,喷嘴入口的形状、导管长度直径组合参数共同影响喷嘴出口流速并存在最优值。     

微乳液热力学方程的讨论

将液滴视为椭球状对微乳液的热力学方程进行了讨论,找出了当液滴由椭球状趋向圆球状或趋向细棒状时液滴内外压强的分布趋势,这对于进一步理解和计算双连续分布情况下微乳液的液滴内外压强和弯曲应力将是有益的。     

防腐型弯管前置扰流子的数值模拟

流动加速腐蚀现象广泛地存在于过程工业装置的流体输运管路中,通过在弯管前加装扰流子可以改善弯管内壁面的压力系数分布,降低弯管的流动加速腐蚀速率。文章应用CFD软件FLUENT6.3,对弯管前置扰流子进行数值模拟,研究其结构参数和安装尺寸对弯管内壁外弯侧面压力系数的影响,结果表明:加装扰流子之后,弯管中心面的最大压力系数随着叶片弦长的减小而降低;当安装攻角α在1°~2°之间,压力系数减小,当α大于2°时,弯管中心面的最大压力系数随着攻角的的增大而增大,从2°到6°增大了约100 Pa;当安装距离l在0~10 mm之间,弯管中心面外侧的最大压力系数减小,呈现良好的趋势。之后,随着安装距离的增大,最大压力系数反而增大了约90 Pa。     

发酵生产小型液氨库的设计改进

氨泵卸料对安全配置要求较高而且管路复杂.采用将液氨贮罐放置在地面以下的基坑内,利用位差或气压罐加压的形式将槽车运来的液氨卸于贮罐内.